Einige Tiere haben unglaubliche Regenerationsfähigkeiten und lassen neue Beine und Schwänze wachsen, um verlorene zu ersetzen. Fische und Salamander können sogar neue Gehirnzellen wachsen lassen, um beschädigte Teile ihres Gehirns zu reparieren. Bei Säugetieren, zu denen auch wir Menschen gehören, ist die Regenerationsfähigkeit jedoch begrenzter.
Niedere Wirbeltiere ersetzen Neuronen ihr ganzes Leben lang, Säugetiere jedoch nicht. Wir hören auf, neue Nervenzellen zu bilden, bevor wir geboren werden, außer in einem oder zwei Teilen des Nervensystems. Das bedeutet, dass wir zwar eine Schnittwunde auf der Haut durch das Wachstum neuer Hautzellen reparieren können, uns aber nicht auf die gleiche Weise von einer Hirnverletzung erholen können. Stattdessen kann unser Gehirn nur mit den vorhandenen Neuronen arbeiten – Zellen, die alle Informationen transportieren, die wir zum Denken, Bewegen und für unsere normalen Körperfunktionen benötigen. Die Auswirkungen einer schweren Hirnverletzung hängen von der Art und dem Ort der Verletzung sowie von der Anzahl der verloren gegangenen Nervenzellen ab.
Was übrig bleibt, kann bis zu einem gewissen Grad umgestaltet werden – das Gehirn verfügt über die sogenannte Neuroplastizität. Stell dir dein Gehirn wie Google Maps oder einen anderen Routenplaner vor. Wenn eine der Straßen auf der schnellsten Route gesperrt ist, findet Google Maps eine andere Route für dich, auch wenn sie etwas länger dauert. Da jede Gehirnzelle tausende verschiedene Verbindungen hat, kann dein Gehirn seine Signale in großem Umfang umleiten. Vielleicht verlieren wir ein, zwei oder mehrere Wege, aber theoretisch können wir andere Wege finden.
Das bedeutet, dass das Gehirn bei einer Verletzung versuchen kann, die geschädigten Zellen zu umgehen, indem es neue Verbindungen zwischen den Nervenzellen herstellt, um die verlorenen Funktionen aufrechtzuerhalten. Neuroplastische Prozesse finden auch statt, wenn wir neue Fähigkeiten erlernen, aber bei schweren Hirnverletzungen kann es zu einer dramatischen Umstrukturierung kommen, die so weit geht, dass ganze Funktionen in andere Teile des Gehirns verlagert werden – zum Beispiel kann das Gehör vom visuellen Kortex übernommen werden und umgekehrt. Die Neuroplastizität beruht auf den Nervenzellen selbst sowie auf Hilfszellen, den so genannten Gliazellen, die dabei helfen, neue Verbindungen zu knüpfen und das Myelin, die schützende Hülle der Nervenfaser, die die Nervenimpulse beschleunigt, zu reparieren.
Die Nervenfasern (Axone), die die Signale weiterleiten, sind auch in der Lage, neue Verzweigungen zu bilden, wenn der Hauptkörper der Nervenzelle noch intakt ist. Die Regeneration von Nervenfasern, die durchtrennt wurden, wie bei einer typischen Rückenmarksverletzung, wird jedoch durch die Bildung von Narbengewebe (das das Nachwachsen verhindert) und durch normale Veränderungen während der Reifung, die die Regeneration der Axone verhindern, eingeschränkt.
Rehabilitationsprogramme konzentrieren sich auf die optimale Nutzung der natürlichen Neuroplastizität des Gehirns und können bis zu 17 Stunden Therapie pro Tag umfassen – je intensiver, desto besser. Man geht davon aus, dass die ständige Beanspruchung des Gehirns dazu führt, dass es sich neu formt, um zu reagieren.
Unser Verständnis des Gehirns ist jedoch so begrenzt, dass der Versuch, die Genesung eines Patienten anhand von bildgebenden Verfahren vorherzusagen, nutzlos sein kann. Man geht davon aus, dass frühe Vorhersagen über die Genesung eher falsch als richtig sind. Wir können also angenehm überrascht sein, was alles möglich ist, wenn wir die richtige Behandlung erhalten.